Solar Orbiter cattura una seconda cometa per la coda

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Giovedì
01:04:10
Gennaio
27 2022

Solar Orbiter cattura una seconda cometa per la coda

Per la seconda volta nella sua missione finora, la navicella spaziale ESA/NASA Solar Orbiter ha volato attraverso la coda di una cometa. Previsto in anticipo dagli astronomi dell'University College di Londra, nel Regno Unito, il veicolo spaziale ha raccolto una vasta gamma di dati scientifici che ora attendono un'analisi completa.

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Per essere un veicolo spaziale progettato per condurre studi unici sul Sole, Solar Orbiter si sta anche facendo un nome esplorando le comete. Per diversi giorni incentrati sulle 1200-1300 UT del 17 dicembre 2021, la navicella si è trovata a volare attraverso la coda della cometa C/2021 A1 Leonard.

Visione di Solar Orbiter della cometa Leonard in luce visibile (annotata)

L'incontro ha catturato informazioni sulle particelle e sul campo magnetico presenti nella coda della cometa. Ciò consentirà agli astronomi di studiare il modo in cui la cometa interagisce con il vento solare, un vento variabile di particelle e campo magnetico che emana dal Sole e attraversa il sistema solare.

La traversata era stata prevista da Samuel Grant, uno studente post-laurea presso il Mullard Space Science Laboratory dell'University College London. Ha adattato un programma per computer esistente che confrontava le orbite dei veicoli spaziali con le orbite delle comete per includere gli effetti del vento solare e la sua capacità di modellare la coda di una cometa.

“L'ho eseguito con la cometa Leonard e Solar Orbiter con alcune ipotesi sulla velocità del vento solare. Ed è allora che ho visto che anche per una gamma piuttosto ampia di velocità del vento solare sembrava che ci sarebbe stato un incrocio”, dice.

Tasting a comet’s tail

Al momento della traversata, Solar Orbiter era relativamente vicino alla Terra essendo passato il 27 novembre 2021 per una manovra di assistenza gravitazionale che ha segnato l'inizio della fase scientifica della missione e ha messo la navicella sulla rotta per il suo avvicinamento ravvicinato di marzo 2022 a il Sole. Il nucleo della cometa si trovava a 44,5 milioni di chilometri di distanza, vicino al pianeta Venere, ma la sua coda gigante si estendeva attraverso lo spazio fino all'orbita terrestre e oltre.

Finora, il miglior rilevamento della coda della cometa da Solar Orbiter è arrivato dalla suite di strumenti Solar Wind Analyzer (SWA). Il suo sensore di ioni pesanti (HIS) ha misurato chiaramente atomi, ioni e persino molecole attribuibili alla cometa piuttosto che al vento solare.

Solar wind through a comet’s tail

Gli ioni sono atomi o molecole che sono stati privati ​​di uno o più elettroni e ora portano una carica elettrica netta positiva. SWA-HIS ha rilevato ioni di ossigeno, carbonio, azoto molecolare e molecole di monossido di carbonio, anidride carbonica e possibilmente acqua. "A causa della loro piccola carica, questi ioni sono tutti chiaramente di origine cometaria", afferma Stefano Livi, Lead Investigator di SWA-HIS del Southwest Research Institute, Texas.

Quando una cometa si muove nello spazio, tende a drappeggiare il campo magnetico del Sole attorno ad essa. Questo campo magnetico è trasportato dal vento solare e il drappeggio crea discontinuità in cui la polarità del campo magnetico cambia bruscamente da nord a sud e viceversa.

I dati dello strumento magnetometro (MAG) suggeriscono effettivamente la presenza di tali strutture di campo magnetico drappeggiate, ma c'è più analisi da fare per essere assolutamente sicuri. "Stiamo studiando alcune perturbazioni magnetiche su scala ridotta osservate nei nostri dati e combinandole con le misurazioni dei sensori di particelle di Solar Orbiter per comprendere la loro possibile origine cometaria", afferma Lorenzo Matteini, co-investigatore su MAG dell'Imperial College di Londra .

Oltre ai dati sulle particelle, Solar Orbiter ha acquisito anche le immagini.

Metis è il coronografo a più lunghezze d'onda di Solar Orbiter. Può eseguire osservazioni nell'ultravioletto che vedono l'emissione di Lyman alfa emessa dall'idrogeno e può misurare la polarizzazione della luce visibile. Durante il 15 e il 16 dicembre ha catturato la testa distante della cometa simultaneamente sia nel visibile che nell'ultravioletto. Queste immagini vengono ora analizzate dal team di strumenti. "Le immagini della luce visibile possono suggerire la velocità con cui la cometa espelle la polvere, mentre le immagini ultraviolette possono fornire la velocità di produzione dell'acqua", afferma Alain Corso, co-ricercatore di Metis presso il CNR-Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Padova , Italia.

Visione di Solar Orbiter della cometa Leonard nell'ultravioletto (con commenti)

Anche il Solar Orbiter Heliospheric Imager (SoloHI) ha catturato i dati. Queste immagini mostrano grandi parti della coda ionica della cometa scattate mentre il veicolo spaziale stesso era all'interno della coda. Con l'avanzare della sequenza di immagini, è possibile vedere i cambiamenti nella coda in risposta alle variazioni della velocità e della direzione del vento solare.

E non era solo Solar Orbiter a guardare la traversata. La missione ESA/NASA SOHO e le navicelle spaziali STEREO-A e Parker Solar Probe della NASA stavano osservando da lontano. Ciò significa che non solo gli astronomi ora hanno dati dall'interno della coda, ma hanno anche immagini contestuali di questi altri veicoli spaziali (vedi galleria di immagini sopra).

Gli incroci della coda della cometa sono eventi relativamente rari. Di quelli che sono stati rilevati, la maggior parte è stata notata solo dopo l'evento. La missione ESA/NASA Ulysses ha incontrato tre code ioniche di comete, inclusa quella di C/1996 B2 Hyakutake nel maggio 1996 e C/2006 P1 McNaught all'inizio del 2007. Lo stesso Solar Orbiter ha attraversato la coda della frammentazione della comet C/2019 Y4 ATLAS in Maggio e giugno 2020, poco dopo il lancio.

Osservare la cometa Leonard da tutte le angolazioni

Mentre i primi incroci sono stati una sorpresa, entrambi gli incontri di Solar Orbiter sono stati previsti in anticipo grazie al codice informatico sviluppato da Geraint Jones, University College London Mullard Space Science Laboratory, ed esteso da Samuel.

“Il grande vantaggio è che praticamente senza alcuno sforzo da parte del veicolo spaziale, puoi campionare una cometa a una distanza enorme. È piuttosto eccitante", afferma Samuel, che ora sta esaminando i dati di archivio di altri veicoli spaziali alla ricerca di incroci della coda della cometa che finora sono passati inosservati.

Il lavoro aiuta anche a costruire esperienza per la missione Comet Interceptor dell'ESA , per la quale Geraint è il capo del team scientifico. La missione visiterà una cometa non ancora scoperta, effettuando un sorvolo del bersaglio con tre veicoli spaziali per creare un profilo 3D di un oggetto "dinamicamente nuovo" che contiene materiale non lavorato sopravvissuto agli albori del Sistema Solare.

Nel frattempo, le squadre di strumenti su Solar Orbiter sono impegnate ad analizzare i dati della cometa Leonard non solo per quello che può dire loro sulla cometa, ma anche sul vento solare.

"Questo tipo di scienza aggiuntiva è sempre una parte eccitante di una missione spaziale", afferma Daniel Müller, Project Scientist dell'ESA per Solar Orbiter. “Quando è stato previsto l'attraversamento della cometa ATLAS, stavamo ancora calibrando il veicolo spaziale e i suoi strumenti. Inoltre, la cometa si è frammentata poco prima del nostro arrivo. Ma con la cometa Leonard eravamo assolutamente pronti e la cometa non è andata in pezzi".

A marzo, Solar Orbiter effettua il suo passaggio più vicino al Sole, ma a una distanza di 0,32 au (circa un terzo della distanza Terra-Sole, o circa 50 milioni di chilometri). È uno dei quasi 20 passaggi ravvicinati al Sole che avverranno nel prossimo decennio. Ciò si tradurrà in immagini e dati senza precedenti, non solo da vicino, ma anche da regioni polari mai viste prima del Sole.

"C'è così tanto da aspettarsi con Solar Orbiter, siamo solo all'inizio", afferma Daniel.

Per ulteriori informazioni, contattare:
ESA Media Relations media@esa.int

Source by esaint


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